【正文】 ............... 63 參考文獻(xiàn) .................................................. 64 英文翻譯 .................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。機(jī)重達(dá) 110 噸，可切割巖石強(qiáng)度為 70— 124MPa，最大達(dá) 206MPa。 高壓術(shù)射流破巖是一項(xiàng)新的切割技術(shù)，早在 70 年代，就由美國人移植到懸臂式掘進(jìn)機(jī)上作為輔助切割，利用高壓水射流的沖擊、侵蝕效應(yīng)、水楔劈裂作用。 3N／ mm耐磨系數(shù)達(dá) 2。 斷面控制是采用微機(jī)技術(shù)，精確控制掘進(jìn)斷面輪廓尺才。 日本三并三他公司研制了切割功率自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)，美 國礦業(yè)局移植機(jī)器人技術(shù)，研制具有視覺和某些智力功能的導(dǎo)向系統(tǒng)等。 三、發(fā)展掘進(jìn)機(jī)組，實(shí)現(xiàn)巷道快速掘進(jìn) 80 年代以來，綜采機(jī)械化裝備發(fā)展很快，單產(chǎn)效率迅速提高，美國、英國、德國等先進(jìn)產(chǎn)煤國家，不斷涌現(xiàn)日產(chǎn)萬噸、 2 萬噸甚至 3 萬噸高產(chǎn)高效工作面。于是出現(xiàn)了“掘錨機(jī)組”的新機(jī)型，作為與高產(chǎn)高效工作面的配套設(shè)備，是一種理想作業(yè)方式，具有很好的發(fā)展前景，令人矚目。主要國家是：奧地利、英國德國、日本、前蘇聯(lián)等。既簡化了結(jié)構(gòu)，又大大提高了可靠性。其中上海分院研制的 ELMB 一 75 型系列掘進(jìn)機(jī)與引進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)的 AM 一 50型 ,5100 型掘進(jìn)機(jī)已逐漸成為我國煤巷掘進(jìn)設(shè)備的主力機(jī)型。影響高開機(jī)率的重要因素之一就是設(shè)備的可靠性。根據(jù)不同的資料統(tǒng)計(jì)，掘進(jìn)機(jī)在井下作業(yè)時(shí)正常掘進(jìn)、停機(jī)支護(hù)和運(yùn)輸系統(tǒng)影響所占的時(shí)間約各占總循環(huán)時(shí)間的 30%。用掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)巷道，可以使掘進(jìn)速度提高 1～ 2 倍，效率平均提高 1～ 2倍，進(jìn)齒成本降低 30％～ 50％。截割機(jī)構(gòu)是掘進(jìn)機(jī)重要 部件，主要由截割電動機(jī)、截割減速器、升降臂、工作臂、截割頭、內(nèi)噴霧送水裝置等組成。有效提高工作效率；行走馬達(dá)與減速一體化結(jié)構(gòu)，質(zhì)量更加可靠?？v軸式截割頭傳動方便、結(jié)構(gòu)緊湊，能截出任意形狀的斷面，易于獲得較為平整的斷面，有利于采用內(nèi)伸縮懸臂，可挖柱窩或水溝。缺點(diǎn)是傳動裝置較復(fù)雜，在切入工作面時(shí)需左右擺動，不如縱軸式工作機(jī)構(gòu)使用方便；因 為截割頭較長對掘進(jìn)斷面形狀有限制，難以獲得較平整的側(cè)壁。若刮板鏈能左右張開或收攏，就能調(diào)節(jié)裝載寬度，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜。這種方式結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、外形尺寸小、裝載效果好，目前應(yīng)用很普遍。輸送機(jī)構(gòu)可采用聯(lián)合驅(qū)動方式，即將電動機(jī)或液壓馬達(dá)和減速器布置在刮板輸送機(jī)靠近機(jī)身一側(cè)，在驅(qū)動裝載機(jī)構(gòu)同時(shí)，間接地以輸送機(jī)構(gòu)機(jī)尾為主動軸帶動刮板輸送機(jī)構(gòu)工作。 轉(zhuǎn)載機(jī)構(gòu)的型式選擇 該掘進(jìn)機(jī)的轉(zhuǎn)載機(jī)構(gòu)有兩種布置方式： ① 作為機(jī)器的一部分； ② 為機(jī)器的配套設(shè)備。采用框架結(jié)構(gòu)，使人員能自由進(jìn)出工作面，并可越過裝載機(jī)構(gòu)到達(dá)機(jī)器的后面。適用于底板不平或松軟的條件，不需修路鋪軌。這種除塵方式有以下兩種： ① 外噴霧降塵。 (2)抽出式。但對于巖巷掘進(jìn)和隧道掘進(jìn)，一般其巖體 f≥8( 抗壓強(qiáng)度在 80～ 100MPa 以上 )，掘進(jìn)機(jī)效率明顯降低，截齒消耗量大增，導(dǎo)致生產(chǎn)成本顯著提高。 ② 安裝在截齒上靠近齒尖處。 圖 2 EBZ160 掘進(jìn)機(jī)截割部的設(shè)計(jì) 行星傳動概述 行星齒輪傳動與普通定軸齒輪傳動 相比較，具有結(jié)構(gòu)緊湊、質(zhì)量小、體積小、噪聲小、傳動比大、壽命長、承載能力大、傳動平穩(wěn)、傳動效率高、 運(yùn)動平穩(wěn)、抗沖擊和振動的能力強(qiáng)、工作可靠性高以及實(shí)現(xiàn)各種變速的復(fù)雜的運(yùn)動等優(yōu)點(diǎn)。 電動機(jī)型號 —— YB315L24 主要技術(shù)參數(shù)： 額定功率 —— 200KW 同步轉(zhuǎn)速 —— 1500 r/min 額定電壓 —— 380V 滿載轉(zhuǎn)速 —— 1475 r/min 輸出效率 —— % 根據(jù)齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算 確定齒輪傳動精度等級：按 3 11t n/ ）＝（ν ? 估取圓周速度 KWP 200m in/r1475n 1 ?，＝ sm/12t ?ν 根據(jù)圓周速度取精度等級為Ⅱ組 6級精度 小輪分度圓直徑 ? ?3 2d11 u 1u2 ???????? ?????HEH ZZZKTd σ＋Ψ ? 選取齒寬系數(shù) ＝Ψ 小齒輪齒數(shù)選取為： 301?Z 大齒輪齒 數(shù)選取為： 702 ?Z 傳動比 ??? ZZi 齒輪齒數(shù)比 ??iu 小齒輪轉(zhuǎn)距 mNnPT ???? 12959550 111 載荷系數(shù) ?? KKKKK VA ???? 使用系數(shù) ?AK 預(yù)取動載荷系數(shù) ?vtK 齒向載荷分布系數(shù) 1＝?K 齒間載荷分配系數(shù) ?K 根據(jù) r和 εε? 來確定。39。 m） a2 1 1 2 1= 9550P /T i n?? 式中 1? —— 高速級傳動效率，取 1? =98% 式中 2? —— 低速級傳動效率 取 2? =98% 代入數(shù)據(jù) a2T =14553 根據(jù)傳動比值的大小查表取：高速級 3pn? 低速級 3pn? 參數(shù)的選取和計(jì)算 pk 的選取 低速級采用太陽輪浮動的均載 機(jī)構(gòu)， 故，查表取 FpKK?? 高速級采用太陽輪和行星架同時(shí)浮動的均載機(jī)構(gòu)， 故，查表取 FpKK?? （ 1）太陽輪齒數(shù) az 的確定 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和設(shè)備能力及相關(guān)資料初取 37az ? （ 2） 內(nèi)齒輪齒數(shù) gz 的確定 根據(jù) 2KH(NGW)型行星齒輪傳動的傳動比公式 2 1 1 1bH aa H a b bzi i i pz? ? ? ? ? ? ? （ 31） 2 1bazpiz? ? ? （ 32） 式中 p —— 行星齒輪傳動的特性參數(shù)。一般應(yīng)選取 p =3~8。gba （ 33） 對于非變位、高度變位、等嚙合角度變位 中心距 ? ?2bam z za ?? （ 34） 式中“ +”用于外嚙合，“ ”用于內(nèi)嚙合 由式（ 33） 和（ 34）得 b g a bz z z z? ? ? （ 35） 如果 ab zz? 為偶數(shù)，則 gz 可按公式 （ 35）計(jì)算 即： 2 abg zzz ?? （ 36） 由上面的式子所求得的 gz 值只適合用于非變位或高度變位的行星傳動。因此，我們在這里先按照齒輪副 g—a 進(jìn)行模數(shù)的初算。12 sina a a tga? ? ?? ? ? （ 315） 式中： 39。t? = ag? =22176。若 ,中心輪和行星輪傳動滿足強(qiáng)度要求，則行星輪與內(nèi)齒 輪傳動也滿足要求。 將數(shù)據(jù)代入公式（ 318） 得 8 98%baH? ?? 行星齒輪強(qiáng)度的計(jì)算 行星齒輪傳動的轉(zhuǎn)矩主要由中心輪和行星輪的嚙合傳動，齒輪的實(shí)效主要發(fā)生在中心輪和行星輪上。23 sina a a tga? ? ?? ? ? （ 316） 式中： 39。0 .5 c o s / c o s 1 0 .3 5t b g g by Z Z ??? ? ? ? ? 實(shí)際中心距 0 290 5 10 294ty m m m??? ? ? ? ? ? 把數(shù)據(jù)代入式（ 39）得 22gb? ? ?2 變位系數(shù)和 x? 根據(jù)中心距的實(shí)際情況 ? ? 2 ta ngbbg in v in vx z z ???? ??? = ?3 分配變位系數(shù) 由 ag變位系數(shù)分配可知 ? 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選取 0. 17 0. 41b g ax x x? ? ? ?＝ 中心距變動系數(shù) y= 齒輪幾何尺寸的計(jì)算 分度圓直徑 d mz? （ 310） 齒頂圓直徑 ? ?*2aad d m h x y? ? ? ? （ 311） 齒根圓直徑 ? ?**2fad d m h c x?? （ 312） 基圓直徑 cosbdd?? （ 313） 式中“ +”用于外嚙合，“ ”用于內(nèi)嚙合 齒高系數(shù)： 太陽輪、行星輪齒高系數(shù) —— * 1ah? 內(nèi)齒輪齒高系數(shù) —— * ? 頂隙系數(shù) 內(nèi)齒輪頂隙系數(shù) —— * ? 將數(shù)據(jù)代入公式（ 310） 、 (311)、（ 312）、（ 313） (1)中心輪的幾何尺寸 分度圓直徑 10 37 370d ? ? ? mm 齒頂圓直徑 ? ?3 7 0 2 1 0 1 0 .2 4 0 .0 1 3 9 4 .6ad ? ? ? ? ? ? ? mm 齒根圓直徑 ? ?37 0 2 10 1 0. 4 0. 24 34 6. 8fd ? ? ? ? ? ? ? mm 基圓直徑 37 0 c os 20 34 7. 69bd ?? mm (2)行星輪的幾何尺寸 分度圓直徑 10 21 210d ? ? ? mm 齒頂圓直徑 ? ?2 1 0 2 1 0 1 0 .1 7 0 .0 1 2 3 3 .2ad ? ? ? ? ? ? ? mm 齒根圓直徑 ? ?21 0 2 10 1 0. 4 0. 17 18 5. 4fd ? ? ? ? ? ? ?mm 基圓直徑 21 0 c os 20 19 35 5bd ?? mm (3)內(nèi)齒輪的幾何尺寸 分度圓直徑 10 79 790d ? ? ? mm 齒頂圓直徑 ? ?7 9 0 2 1 0 0 .8 0 .5 8 0 .0 1 7 8 5 .4ad ? ? ? ? ? ? ? mm 齒根圓直徑 ? ?7 9 0 2 1 0 0 .8 0 .2 5 0 .5 8 7 5 7 .4fd ? ? ? ? ? ? ? mm 基圓直徑 79 0 c os 20 74 57bd ?? mm 行星齒輪嚙合要素的計(jì)算 (1)ag傳動端面重合度 1a? 的計(jì)算 ?1 頂圓齒形曲率半徑 a? 2222aba dd? ? ? ? ???? ? ? ?? ? ? ? （ 314） 將數(shù)據(jù)代入公式（ 314）得 中心輪 221 amm? ? ? ? ???? ? ? ?? ? ? ?? 行星輪 222 23 3. 2 19 7. 33 5522amm? ? ? ? ???? ? ? ?? ? ? ?? ?2 端面嚙合長度 ag ? ?39。 mm) ?FK —— 綜合系數(shù)； FpK —— 彎曲強(qiáng)度的行星輪間載荷分布不均勻系數(shù)； d? —— 齒輪寬度系數(shù)； 1z —— 齒輪副中小齒輪齒數(shù)； limF? —— 試驗(yàn)齒輪的彎曲疲勞極限（ N/mm2） AK —— 計(jì)算彎曲強(qiáng)度的使用系數(shù)； 1FaY —— 載荷作用于齒頂時(shí)的小齒輪齒形系數(shù)； 2KH 型傳動有兩個(gè)嚙合齒輪副： g—a ， —gb。 即： 39。為了不過分地增大其外形尺寸，故 bz 值不能很大。 MPa＝ 280 N/ 2mm （載荷對稱） 齒形為漸開線直齒，最終加工為磨齒，精度為 6 級 選擇內(nèi)齒圈材料為 38CrMoAL，調(diào)質(zhì)處理，硬度為 262302HBC 查表取試驗(yàn)齒輪的接觸疲勞極限 2H lim 7 5 0 /N mm? ? 查表試取試驗(yàn)齒輪的彎曲疲勞極限 2H lim 2 8 0 /N mm? ? 齒形的終加工為插齒，精度為 7 級 轉(zhuǎn)距計(jì)算 高速級輸出轉(zhuǎn)矩 （ N178。 圓整取?????? 實(shí)際變位系數(shù)計(jì)算 31531739。 我所設(shè)計(jì)的 EBZ160 型掘進(jìn)機(jī)截割部分的減速裝置上采用的是行星減速系統(tǒng)。應(yīng)用高壓水細(xì)射流輔助切割技術(shù)，是擴(kuò)大掘進(jìn)機(jī)的使用范圍、提高掘進(jìn)速度的最佳途徑，但其系統(tǒng)形式、水壓和流量，及其零件的結(jié)構(gòu)尺寸要根據(jù)煤巖體性質(zhì)合理地確定。 在掘進(jìn)機(jī)的截割頭上，噴嘴安裝位置有 3 種： ① 裝設(shè)在截齒前方。近年來，除塵設(shè)備有向抽出式和噴霧式聯(lián)合并用 方向發(fā)展的趨勢。但噴嘴容易堵塞和損壞，供水管路復(fù)雜，活動聯(lián)接處密封較困難。 (1)噴霧式。這種行走機(jī)構(gòu)主要用于沖擊式掘進(jìn)機(jī)。 (1)邁步式。 目前，這兩種輸送機(jī)構(gòu)均有采用，設(shè)計(jì)